Тема 1: Классификация и конструктивные типы промышленных зданий.

1. Промышленные здания, их классификация по назначению, степени капитальности, особенностях объемно-планировочного решения; основные требования, предъявляемые к промышленным зданиям.

2. Унифицированные параметры объемно-планировочного решения зданий (шаг, пролет, сетка колонн, высота этажа).

3. Одноэтажные и многоэтажные здания, область их применения, конструктивные типы.

4. Понятия о подъемно-транспортном оборудовании в промышленных зданиях, область их применения.

5. Основные элементы одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий.

Здания, предназначенные для размещения в них производств, называют промышленными.

Промышленные здания по назначению классифицируют на:

- производственные основные, предназначенные для размещения цехов, изготавливающих продукцию (механосборочные, литейные, кузнечные и др.);

- производственные вспомогательные, которые обслуживают основное производство, (ремонтно-механические, инструментальные и др.);

- энергетические (ТЭЦ, котельные, трансформаторные и др.);

- транспортные (гаражи, депо и др.);

- складские, предназначенные для хранения готовой продукции, сырья, материалов;

- вспомогательные (административно-бытовые), предназначенные для размещения заводоуправления, лабораторий, столовых, поликлиник, бытовых помещений и др.).

На выбор ОПР и конструктивного решения здания влияет технологический процесс, который будет протекать в здании.

Технологическим процессом называется совокупность технологических, транспортных и складских операций, повторяющихся многократно и циклично в определенной последовательности.

Промышленные здания должны удовлетворять следующим общим требованиям:

- функциональным, которые обеспечивает рациональное размещение технологического оборудования;

- техническим, которые обеспечивают прочность, устойчивость, долговечность;

- противопожарным, которые предусматривают достаточную степень огнестойкости;

- архитектурно-художественным, которые способствуют созданию выразительного облика промышленного здания;

- экономическим, которые предусматривают минимальные затраты труда, средств и времени;

- индустриальности;

а также специальным требованиям:

- жаростойкости и огнестойкости;

- кислотостойкости и химической стойкости;

- взрывобезопасность

Для осуществления подъемно-транспортных операций внутри цеха необходимо применение различного подъемно-транспортного оборудования.

К напольному безрельсовому оборудованию относятся автопогрузчики, автокары.

К напольному рельсовому оборудованию относятся козловые краны, все виды железнодорожного транспорта.

К непрерывному оборудованию относятся конвейеры, лифты.

Рис. 1.1. Напольное оборудование промышленных зданий

а – автопогрузчик;

б – автокар;

в – ленточный транспортер;

г – козловой кран;

д – вагон;

е – рольганг.

К подвижному подъемно-транспортному оборудованию для подъема и транспортировки груза в подвешенном состоянии применяют электротали.

Рис. 1.2. Электроталь

1 - грузовая лебедка;

2 - монорельс;

3 - подвеска;

4 - пульт управления.

Подвижным опорным подъемно-транспортным оборудованием являются подвесные и мостовые краны.

Рис. 1.3. Подъемно-транспортное оборудование промышленных зданий

а – подвесной кран;

б – мостовой кран;

1 - грузовая лебедка;

2 - монорельс;

3 - пульт управления;

4 - двутавровая несущая балка;

5 - механизм передвижения;

6 - кабина управления;

7 - мост крана;

8 - тележка с грузоподъемным механизмом;

9 - подкрановый путь.

Подвесной кран или кран-балка грузоподъемностью до 5 т обслуживает всю площадь пролета. Кран состоит из двутавровой балки с электроталью, которая при помощи катков перемещается по монорельсам, подвешенным к несущим конструкциям покрытия. Управление краном осуществляется с пола цеха.

Рис.1.4. Подвесной кран

1 – электроталь;

2 – двутавровая балка, подвешенная к покрытию;

3 – кнопочные выключатели;

4 – двутавровая ездовая балка;

5 – раскосы;

6 – ось подвесной балки.

Мостовой кран грузоподъемностью от 5 т до 600 т обслуживает всю площадь пролета. Эти краны обеспечивают перемещение груза в продольном направлении, поперечном и по вертикали. Кран состоит из моста, образованного четырьмя параллельно расположенными фермами (общая ширина 5,5 м), который передвигается по рельсам, уложенным на подкрановых балках. По верху моста крана передвигается тележка с грузоподъемным механизмом. Управление краном осуществляется из кабины, подвешенной к мосту крана.

Рис. 1.5. Мостовой кран

1 – кабина крановщика;

2 – подкрановая балка;

3 – троллейные провода;

4 – тележка крана с лебедками;

5 – стальные фермы моста;

6 – крюк;

7 – бегунки моста;

8 – связи между фермами.

Рис.1.6. Лестница с посадочной площадкой

1 – кабина мостового крана;

2 – посадочная площадка;

3 – лестница.

Основными объемно-планировочными параметрами здания являются:

- шаг, т.е. расстояние между разбивочными осями поперечных рядов колонн или стен, маркируется цифрами и равен 6, 9 и12 м.

- пролет, т.е. расстояние между разбивочными осями продольных рядов колонн или стен, маркируется буквами и равен 9, 12, 18, 24, 30,36 м и т.д.

- высота, т.е. расстояние от уровня чистого пола до низа главного элемента покрытия и может быть - 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6; 6,6; 7,2; 8,4; 9,6; 10,8; 12; 12,6; 13,2; 14,4; 16,2; 18 м.

- сетка колонн, т.е. совокупность расстояний между колоннами в продольном и поперечном направлениях 6 х 6, 6 х 9 м.

Рис. 1.7. Основные параметры объемно-планировочного решения промышленных зданий

а – одноэтажных;

б – многоэтажных;

L – пролет;

B – шаг;

H – высота одноэтажного здания;

h – высота этажа.

При данных высотах целесообразно применение сборного ж/б каркаса. Если в соответствии с технологическим процессом необходимо увеличить высоту, то конструкции каркаса выполняют из металла.

Одноэтажные промышленные здания предназначены для производств с горизонтальными схемами технологического процесса (тяжелое машиностроение).

По размещению внутренних опор одноэтажные здания бывают: пролетные, ячейковые, зальные.

Рис. 1.8. Одноэтажные промышленные здания

а – ячейковые;

б – зальные без промежуточных опор;

в – зальные с центральной опорой.

По конструктивной схеме одноэтажные здания бывают:

- каркасные с полным каркасом, которые представляют собой систему колонн, связанную с покрытием;

- каркасные с неполным каркасом, которые имеют наружные несущие стены и внутренние опоры в виде колонн или кирпичных столбов;

- бескаркасные, которые имеют наружные несущие стены, усиленные пилястрами;

- шатровые, которые не имеют вертикальных опор и наружных стен, а покрытия опираются на фундамент.

Рис. 1.9. Конструктивные типы одноэтажных промышленных зданий

а – каркасный;

б – бескаркасный;

в – с неполным каркасом;

г – шатровый;

1 – наружная стена;

2 – колонна;

3 – ферма;

4 – плиты покрытия;

5 – подкрановая балка;

6 – несущая стена;

7 – балка покрытия;

8 – пилястра;

9 – фундамент;

10 – арка;

11 – покрытие по верху арки.

Многоэтажные промышленные здания предназначены для производств с вертикальными схемами технологического процесса (легкая промышленность).

По назначению многоэтажные здания подразделяются на производственные, лабораторные и административно-бытовые.

Большинство многоэтажных зданий возводятся каркасными.

Рис. 1.10. Конструктивные типы многоэтажных зданий

а – каркасный;

б – с неполным каркасом;

в – с несучими стенами.

По ОПР различают многоэтажные здания:

- унифицированного типа с сеткой колонн 6 х 6 м или 6 х 9 м, с высотой этажа 3,6; 4,8 м и до пяти этажей;

- с верхним этажом, оборудованным подвесным или мостовым краном;

- двухэтажные, в которых тяжелое технологическое оборудование размещают на первом этаже, а легкое на верхнем.

Рис. 1.11. Объемно-планировочные решения многоэтажных каркасных зданий

а – массового типа;

б – с верхним крановым этажом;

в – с межферменными этажами;

г – двухэтажных.

К основным конструктивным элементам одноэтажных промышленных зданий относятся:

Рис. 1.12. Основные конструктивные элементы одноэтажного промышленного здания

1 – столбчатые фундаменты;

2 – фундаментные балки;

3 – колонны;

4 – подкрановые балки;

5 – фермы;

6 – плиты покрытия;

7 – фонарь;

8 – окно;

9 – стена;

10 – стальные связи.

-фундаменты, фундаментные балки, колонны, подкрановые балки, фермы или балки покрытия, плиты покрытия, связи, стеновые панели.